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第37卷第4 期0 引言
在高速公路施工，尤其是在山区高速公路施工中，隧道工程所占比例较大，由于隧道施工具有地质条件复杂、隐蔽工程多、施工空间狭小、不可预见因素较多、交叉作业多、施工环境恶劣等特点，造成了施工技术管理难度大，质量管理要求严，安全风险较高的现状［1］。近些年隧道施工中坍塌及突泥涌水事故较多，导致人身伤亡、工期延误、经济损失，教训极其深刻。因此在公路隧道施工中的安全管理越来越受到人们的高度重视。主要从隧道施工安全管理系统的配备、安全步距的控制、施工过程检测、施工重点工序控制及隧道安全管理九条规定等措施入手，通过“54321”措施的执行保证隧道施工安全。 1 隧道施工存在的主要风险
建（个）元高速公路项目（建水至元阳段）是云南省规划“五纵五横一边两环二十联”中曲靖至呈贡至通海至建水至元阳的重要组成部分，是省高网“十三五”新开工重点项目。项目全长约73.439km，估算总投资约135.85×108
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元。起于云南省红河州建水县，设庄子河枢纽与鸡石高速进行交通转换；止于红河州元阳县，设呼山枢纽与元蔓高速进行衔接，高速公路按照双向四车道的标准进行建设，时速设计为80km/h，路基宽为25.5m，路面结构主要采用沥青混凝土路面。全线共设桥梁58座、隧道14座、路基54段、互通式高速公路隧道施工安全管理“54321”
方万堂，程宏，刘志宽，杨海涛，郑兵
（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）
摘 要：预防隧道坍塌事故是隧道施工安全管控的重点，高速公路隧道施工应严格按照标准规范做好54321措施，即隧道安全管理5大系统、4个开挖控制距离、3个过程检测、2个施工重要控制环节及1个执行。54321措施是对标准规范及行业部门要求的概况，涵盖开挖、初期支护、二次衬砌及应急管理等各施工工序和施工环节，对隧道施工预防坍塌事故的发生具有较强的指导性。关键词：高速公路；隧道施工；安全管理；安全措施 中图分类号：U412.36+
6；TU71 文献标识码：B 文章编号：1006-3951(2021)04-0217-03
DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2021.04.049
收稿日期：2020-12-31
作者简介：方万堂（1987-），男，河南濮阳人，工程师，主要从事安全生产、职业健康、环境保护及节能减排管理工作。
*立体交叉6处，桥隧比67.85%。
在建（个）元高速公路项目隧道施工过程中主要存在洞口边仰坡开挖方法及防护措施不当、洞身开挖施工方法不当、爆破作业不规范、地质条件差超前地质监测预报不及时、监控量测工作不到位、洞身开挖掘进速度不符合规范要求、初期支护强度不足可能导致隧道坍塌事故；洞身局部地段富水超前地质预报不及时，在开挖施工过程可能发生突泥、涌水事故；围岩开挖过程中爆破施工不规范可能引发的爆炸事故；洞内空气质量不良可能导致中毒、窒息事故；隧道内模板安装、混凝土浇筑及辅助设施施工过程未按方案和规范施工可能造成的交通、火灾、触电、机械伤害、物体打击等事故。在隧道施工存在的主要风险中坍塌风险较为突出，易造成死伤，危害也较大，因此控制隧道施工坍塌事故的发生是隧道施工安全管理的重中之重。
2 隧道施工安全管理54321
2.1 5大系统
为减少隧道施工坍塌事故造成的人员伤亡和财产损失，在隧道施工时必须设置隧道施工坍塌事故应急设施，完善隧道施工安全管理系统［2］，提高公路隧道建设的安全性，包括5个系统：一是门禁系统，系统运行应配备专职人员每天进行值班，记录人员、材料、火工品进出隧道情况。二是人员考勤定位系统，通过该系统可以清晰掌握隧道洞内人员、设备的实时位置，便于现场管理人员进行有效管理及安全监控，一旦发生安全
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事故，在熟悉隧洞内信息情况的基础上采取有效的应急救援措施，进一步提高现场应急救援处置的能力。三是救援逃生系统，此系统包括逃生管道和应急物资箱，逃生管道应具有一定的刚度、强度及抗冲击能力，通常使用钢管直径不小于80cm，壁厚大于6mm，每节管长宜为5～12m，也可采用超高分子量聚乙烯管道等新型材料，但必须符合相应的安全性能要求；各节段逃生管道克采用钢丝绳、铁链、U形插销、挂钩等连接；应急物资箱放置在隧道掌子面附近，箱内物品包括生存食品、止血用品、急救用品、烧伤用品、药品、工具等（见表1），一旦隧洞发生事故，便于现场人员通过应急物资箱的应急物品和工具进行自救和互救，进一步减少因外界抢救不及时而导致更
大的损失，也为外界抢救的到来争取更多时间。四是视频远程监控系统，监控系统应24h不间断地对工程实施全过程连续监控，随时掌握现场情况，以成像方式积累第一手现场施工情况资料；现场应选择
自动融雪设备高清防爆摄像头，内置存储加远程传输、多级实时访问的视频系统。五是洞内通讯系统，通讯采用无键盘声光电话、带来电显示电话机和铁芯电话线组成，对于长隧道应每隔500m设置1个报警电话，便于洞内和洞外进行联络。在二衬到掌子面之间地段，将铁芯电话线布设于超高分子量聚乙烯小管中，防止隧道施工对电线的破坏，增加通讯系统的可靠性［3］。
2.2 4个距离
隧道开挖应根据标准规范、工艺工法及专项施工方案要求一是严格控制掌子面、边墙、仰拱一次性循环进尺。隧道掘进开挖采用台阶法和环形开挖预留核心土法时，应根据隧道当时围岩情况和初期支护钢架间距合理确定上台阶、中台阶和下台阶一次性开挖进尺数量，如在V、VI级围岩情况下开挖进尺不应大于1榀钢架间距，IV级围岩情况开挖进尺不得大于2榀钢架间距；台阶下部断面一次开挖长度宜与上部断面相同，且不得超过1.5m。采用中隔壁法和双侧壁导坑法施工的，应根据围岩条件和初期支护钢架间距合理确定台阶上部开挖循环进尺，上部导坑开挖循环进尺应按1榀钢架间距控制，下部断面一次开挖长度宜与上部断面相同，且不得超过1m。IV级及以上围岩仰拱每次开挖进尺不得大于3m，严禁分幅施作。二是隧道洞内的仰拱至掌子面的距离必须符合规范要求的安全步距，如Ⅲ级围岩不得大于90m，IV级围岩不得大于50m，V级及以上围岩不得大于40m；三是隧道洞内掌子面到二衬的距离不得超过规范要求的安全步距，Ⅲ级围岩的安全步距在100m范围内，IV级围岩的安全步距在90m 范围以内，V级及以上围岩安全步距在70m范围以内。四是隧道双洞错距应满足：小净距隧道同
表1 应急物资箱内物品及要求表
项目类别物资名称型号/规格、产地单位数量备注
应急食品
矿泉水 kg12补充被困人员的必需水分压缩型饼干 kg1补充被困人员的必需热量
止血物资卡扣式止血带中号条10用于伤者肢体出血的结扎止血三角形绷带96cm×96cm×136cm条10用于固定骨折部位和伤口敷料卷式固定夹板90cm×11cm套10对骨折伤者进行临时固定止血垫20cm×10cm包5用于伤者伤口压迫止血
急救物资
急救毯140cm×210cm个10具有隔热防冷功能，也可用于反光示警自救呼吸器大于60min个4具有防毒、防烟等功能
烧伤物资烧伤敷料60cm×40cm包5烧伤时外用
应急药品消毒药 盒/
根据现场实际情况合理配置。主要应包括伤口消毒、防止感染等药品消炎药 盒/
网吧专用机箱止痛药 盒/
维生素 盒/
其他 盒/
铸造脱模剂应急物资
多功能钳 盒2具有剪企切、破拆、撬动等多种应急功能防水火柴 盒2整体防水，防二级风，不可用于瓦斯隧道应急手电或矿灯 把2瓦斯隧道配专用矿灯，其他配应急手电救生口哨 个2用于紧急情况下可轻易吹出高频求救信号救生手册 本1用于被困人员自教互教时查阅
配置单及说明书 本1用于被困人员自牧、互救时查阅
方万堂，程宏，刘志宽，杨海涛，郑兵 高速公路隧道施工安全管理“54321”219
向开挖左右洞至少错开2倍的隧道开挖宽度。隧道对向开挖的两工作面相距达到4倍隧道跨度时，两端施工应加强联系、统-指挥；两工作面不得同时起爆。土质和软弱破碎围岩，两开挖面间距离达到3.5
圈套器倍隧道跨度时，应改为单向开挖；围岩条件较好地段，两开挖面间距离达到2.5 倍隧道跨度时，应改为单向开挖。隧道开挖过程中应及时开展4个距离的动态测量，确保步距达标［4］。2.3 3项检测
隧道施工超前地质检测、初支围岩的监控量测及隧道有毒有害气体检测是指导隧道开挖、掌握围岩变形收敛及防止施工人员中毒窒息的重要手段，超前地质预报检测技术的采用可以在施工前期地质勘查成果的基础上，进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件，进而预测前方不良地质及隐伏的重大地质灾害问题，对隧道施工进行超前地质预报工作采用方法主要是物探法、超前钻探法、地质调查法等［5］。监控量测是新奥法设计理论核心，是施工的重要组成部分；监控量测的主要目的是掌握围岩和支护工作状态、判断隧道围岩变化情况、为选择围岩的支护结构施作提供合理性、安全性判别依据［6］，合理规划隧道二衬施作时间，同时也为下步优化完善施工方案、施工工艺及开挖支护参数提供有力依据。在复合式衬砌和喷锚衬砌隧道施工时必须对周边位移、拱顶下沉、地表下沉、拱脚下沉等项目进行量测，量测数据应及时反馈至现场指导施工。有毒有害气体检测是保证洞内施工人员人身安全，防止人员中毒的直接手段，隧道在贯通前每班作业施工前必须进行有毒有害气体的检测，对有毒有害高风险施工段应安装固定式气体检测仪适时进行检测。隧道施工中应定期开展超3项检测，对检测数据异常情况及时进行处理。
2.4 2个环节
隧道施工中支护和仰拱施工是保证隧道围岩稳定不变形的关键施工环节。初期支护施工时应在开挖后及时进行，确保围岩稳定及施工安全，支护施工时应随时观察支护各部位，出现变形或损坏时，作业人员应及时撤离现场，喷射混凝土、锚杆、钢筋网片、超前小导管及管棚技术应符合现行JTG F60《公路隧道施工技术规范》有关规定要求。仰拱施工工序应注意紧跟下台阶进行，仰拱的钢拱架要有效与上部连接，及时闭合成稳定的支护体系，保证结构受力；仰拱开挖时应采取交通安全措施，跨仰拱施工栈桥应安全可靠，开挖长度土质围岩不大于3m。硬岩不大于5m［7］。做好初支和仰拱施工“两项工序”的施工控制是避免初支变形、开裂，预防隧道坍塌事故的有效手段。
2.5 1个执行
墨粉
《隧道施工安全九项规定》由国家安全监管总局、交通运输部、国务院国资委、国家铁路局四部门联合印发，旨在进一步加强隧道施工安全生产工作，有效防范和坚决遏制重特大事故。此从资质要求、分包管理、专项方案编制与实施、现场支护、步距控制、地质探测、监控量测、气体检测、通风、作业人数限制、逃生管道设置、民爆物品管理及应急管理等方面全面的对隧道施工各环节进行了详细的要求，是隧道施工安全管控的管理“利剑”和“重典”，在施工过程中各单位应把每一条规定落实到相关队伍、施工现场、作业工序和岗位人员，切实做到"铁规定、刚执行、全覆盖、真落实、见实效"的刚性执行。
3 结语
隧道施工不确定因素多，往往伴随地质条件复杂、施工难度大、工艺要求高。保证隧道施工安全必须严格做好项目勘察，充分查明地质条件状况，采取科学合理的开挖方法，开工前进行隧道安全风险评估，过程中根据评估登记及存在风险有针对性地制定措施，开展组织管理活动。隧道施工“54321”管理措施的应用从施工前准备、开挖、支护、二次衬砌、应急管理等各施工工序和施工环节入手，对隧道施工措施进行了全面的阐述，能够指导现场施工，有效避免隧道施工安全事故的发生。
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